Обещаващи резултати на подкожнa трансплантация при захарен диабет тип 1

Обещаващи резултати на подкожнa трансплантация при захарен диабет тип 1

Обещаващи резултати на подкожнa трансплантация при захарен диабет тип 1

Теоретично, трансплантирането на клетки, произвеждащи инсулин в организма, би следвало да бъде ефективен начин за  лечение на захарен диабет тип 1. На практика, обаче, изследователите са изправени пред много предизвикателства, особено при намирането на подходяща среда в организма за трансплантираните клетки. Едно ново проучване описва подход на тъканното инженерство, който може да създаде подходяща среда за транпланиране на панкреасни островни клетки под кожата.

В списанието "Проучване на Националната академия на науките" изследователи от Института по биоматериали и биомедицинско инженерство (IBBME) в Университета в Торонто, Канада описват как развиват и тестват метода си на подкожна трансплантация при миши модел на захарен диабет тип 1.
Важна характеристика на изследването е, че методът за трансплантация използва тъканно инженерство за генериране на кръвоносни съдове, които се интегрират с кръвоснабдяването на гостоприемника.
Клетките, които произвеждат инсулин са много чувствителни към липса на кислород.  Това се е оказало съществен проблем при предишни опити за трансплантация, поради липса на достатъчно кръвоснабдяване на трансплантираните клетки.
При захарен диабет тип 1 се унищожават островните клетки

Диабетът е хронично заболяване, при което са налице постоянно високи нива на кръвната захар. Ако не се лекува, висока кръвна захар или хипергликемия, уврежда много части на тялото, включително сърцето, бъбреците, очите, нервите и кръвоносните съдове.

Инсулинът е хормон, който се произвежда в панкреаса. Той е главният регулатор на кръвната захар в организма. Чрез него глюкозата от кръвта навлиза в клетките, които я използват за енергия на тялото.
При хората с инсулинозависим захарен диабет, имунната система разрушава островните клетки в панкреаса им, които произвеждат инсулин. За разлика от захарен диабет тип 1, при захарен диабет тип 2 тялото произвежда инсулин, но не може да го използва ефективно.
Понастоящем лечението на захарен диабет тип 1 се свежда до ежедневно приложение на инсулин под формата на инжекции или чрез инсулинова помпа, като все още не съществува начин заболяването да бъде предотвратено.

Предизвикателства при трансплантирането на островните клетки

Трансплантацията на инсулинпродуциращи островни клетки от донори се разглежда като обещаващ подход за лечение на захарен диабет тип 1. Остава открит въпросът: Къде в тялото да се трансплантират тези клетки и как да им се създадат условия да оцелеят? Този въпрос се оказва голямо предизвикателство за изследователите.

Александър Влахос, водещ автор на новото проучване споделя, че "панкреасните островчета са разпръснати в целия панкреас между другите панкресни клетки, които отделят храносмилателните ензими".

"Това прави непрактично да се опитаме да доставим островни клетки в панкреаса. Те най-вероятно ще попаднат в области на панкреаса, където се секретират тези ензими", обяснява той.

Други места в тялото, като черен дроб или коремната кухина, са еднакво неподходящи. Техните "враждебни" среди скоро ще увредят клетките. Например, при трансплантации на островни клетки в порталната вена на черния дроб, около 60% от клетките умират през първите 48 часа.
За да се гарантира, че достатъчно клетки ще оцелеят, трансплантацията изисква толкова голям обем клетки, че пациентът ще се нуждае от островни клетки взети от няколко донора. Затова обяснете на изследователите, че има нужда от "по-малко враждебно място за трансплантация, което е едновременно минимално инвазивно и може да поддържа голям обем на трансплантация".

Не само кожата отговаря на тези изисквания,  но тя е достъпна и "прави трансплантацията на островчета много по-лесна, особено ако пациентът не реагира  срещу донорните клетки", казва Александър Влахос.

Островни  клетки, вградени в тъканни модули

За тяхното изследване екипът взема здрави клетки от панкреасни островчета от плъхове и ги вгражда в тъканно модифицирани модули, направени от "колагенни цилиндри, покрити с ендотелиални клетки".
След това имплантират модулите под кожата на мишки, които са били отгледани като животински модел на захарен диабет тип 1.
Трансплантираните клетки от панкреасни островчета, вградени в тъканно модифицирани модули възстановяват и поддържат контрола на глюкозата в мишките с диабет тип 1 в продължение на 21 дни.
Еквивалентен брой трансплантирани клетки от островчета,но  без да са включени в тъканно модифицирани модули, нямат ефект върху контрола на глюкозата.

При изследването, на мястото на трансплантацията, учените открили, че имплантираните островчета са заобиколени от нови кръвоносни съдове, които са интегрирани с кръвоснабдяването на гостоприемника. Те отбелязват, че това е първият път, когато това се е случило при подкожни трансплантации на островчета.

Екипът предполага, че докато проучването е стъпка напред в използването на кожата като място за трансплантация на островни клетки за лечение на диабет тип 1, то тя предлага и един нов начин за  осигуряване на нужното кръвоснабдяване при трансплантации на панкреасни островчета.